2019-2020版高中物理 第二章 習(xí)題課 閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用（教師備用）課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

習(xí)題課閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用(教師備用)1.(2019·貴州思南中學(xué)月考)如圖為汽車蓄電池與車燈(電阻不變)、啟動電動機(jī)組成的電路,蓄電池內(nèi)阻為0.05 ,電流表內(nèi)阻不計(jì),只接通S1時(shí),電流表示數(shù)為10 A,電壓表示數(shù)為12 V,再接通S2,啟動電動機(jī)工作時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)? A,則此時(shí)通過啟動電動機(jī)的電流是(B)A.2 AB.50 AC.8 AD.58 A解析:只接通S1時(shí),由閉合電路歐姆定律得E=U+Ir=12 V+10×0.05 V=12.5 V,R燈= =1.2 ,再接通S2后,流過電動機(jī)的電流為I電動機(jī)=-I=A-8 A=50 A,選項(xiàng)B正確.2.(2019·廣東佛山檢測)如圖所示的電路,電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中(A)A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大解析:由變阻器R0的滑動端向下滑可知,R0連入電路的電阻減小,則R外減小,由I=可知I增大,由U內(nèi)=Ir可知U內(nèi)增大,由U=E-Ir可知路端電壓U減小,故電壓表示數(shù)減小.由U1=IR1可知R1兩端電壓U1增大,則并聯(lián)部分電壓U2減小,則電流表示數(shù)變小,故A正確.3.(2019·四川綿陽檢測)在輸液時(shí),藥液有時(shí)會從針口流出體外,為了及時(shí)發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置,電路如圖所示.M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化,導(dǎo)致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報(bào),此時(shí)(C)A.RM變大,且R越大,U增大越明顯B.RM變大,且R越小,U增大越明顯C.RM變小,且R越大,U增大越明顯D.RM變小,且R越小,U增大越明顯解析:當(dāng)導(dǎo)致S兩端電壓增大時(shí),說明電路中總電流變大,電路總電阻減小,R與M并聯(lián)總電阻變小,則RM變小,由于R與M并聯(lián)總電阻R并=,可知R越大,RM越大,則RM的變化對電路的影響越明顯,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤.4.(2019·山東濰坊月考)如圖所示的電路中,當(dāng)滑動變阻器R接入電路的阻值增大時(shí)(A)A.A,B兩點(diǎn)間的電壓U增大B.A,B兩點(diǎn)間的電壓U減小C.通過R的電流I增大D.通過R的電流I不變解析:把電池組、R1看做一個(gè)等效電源,則A,B兩點(diǎn)間的電壓U為等效電源的路端電壓,當(dāng)滑動變阻器R接入電路的阻值增大時(shí),外電阻變大,總電流減小,由U=E-Ir知,路端電壓增大,通過電阻R2的電流變大,則通過滑動變阻器R的電流減小.故選A.5.(2019·天津檢測)(多選)如圖所示電路,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r, Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時(shí),其電阻值減小).現(xiàn)增加光照強(qiáng)度,則下列判斷正確的是(BC)A.A燈變亮,B燈變暗B.R0兩端電壓變大C.電源路端電壓變小D.電源內(nèi)部消耗的功率變小解析:當(dāng)增加光照強(qiáng)度時(shí),Rt變小,外電路總電阻變小,則電路總電流I變大,電源的內(nèi)電壓變大,路端電壓U變小,流過A燈的電流IA變小,則A燈變暗;通過R0電流I0=I-IA,I變大,而IA變小,則I0變大,R0兩端電壓U0變大,而路端電壓變小,則知B的電壓變小,所以B燈變暗;故B,C正確,A錯誤;I變大,根據(jù)P=I2r知電源內(nèi)部消耗功率變大,故D錯誤.6.(2019·甘肅蘭州月考)如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線,曲線OBC表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I變化的圖線.若A,B點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為1 A,那么AB線段對應(yīng)的功率為(C)A.1 W B.6 W C.2 W D.2.5 W解析:由題圖知,在C點(diǎn),由P電=EI得9=3E,即E=3 V,由P1=I2r得9=32r,即r=1 .圖象上AB段所表示的功率為PAB=P總-I2r=(1×3-12×1)W=2 W,選項(xiàng)C正確.7.(2019·寧夏石嘴山月考)(多選)如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)電阻,(R1>r)以下說法中正確的是(ACD)A.當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2獲得最大功率B.當(dāng)R1=R2+r時(shí),R1獲得最大功率C.當(dāng)R2=0時(shí),R1上獲得最大功率D.當(dāng)R2=0時(shí),電源的輸出功率最大解析:將R1和電源看做一等效電源,當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2的功率最大,A正確;因?yàn)镽1是定值電阻,所以電流最大時(shí),其功率最大,故當(dāng)R2=0時(shí),電流最大,R1獲得的功率最大,B錯誤,C正確;因?yàn)镽1>r,所以外電路電阻恒大于電源內(nèi)阻,故此種情況下外電路電阻減小,電源的輸出功率增大,故當(dāng)R2=0時(shí),電源的輸出功率最大,D正確.8.(2019·江蘇泰州檢測)如圖所示,電路中R1,R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略,平行板電容器C的極板水平放置.閉合開關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí),帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動.如果僅改變下列某一個(gè)條件,油滴仍能靜止不動的是(B)A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值C.增大兩板間的距離D.斷開開關(guān)S解析:R2與電容器串聯(lián)的支路不通,因此電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓,增大R1的阻值,R1兩端的電壓增大,電容器兩端的電壓增大,由E=可知,電容器兩極板間的電場強(qiáng)度增大,因此板間帶電油滴受到的電場力增大,會向上運(yùn)動,A項(xiàng)錯誤;增大R2的阻值不改變電路中的總電阻,不改變R1兩端的電壓,因此電容器中的油滴仍保持靜止,B項(xiàng)正確;增大兩板間的距離,而電容器的兩板間的電壓一定,由E=可知,板間的場強(qiáng)減小,油滴受到的電場力減小,油滴會向下運(yùn)動,C項(xiàng)錯誤;斷開開關(guān)S,電容器會通過R1,R2放電,使板間電場消失,油滴向下運(yùn)動,D項(xiàng)錯誤.9.(2019·浙江金華月考)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,閉合開關(guān)S,待電流達(dá)到穩(wěn)定后,電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,電容器C所帶電荷量為Q.將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些,待電流達(dá)到穩(wěn)定后,與P移動前相比(B)A.U變小B.I變小C.Q不變D.Q減小解析:當(dāng)滑動變阻器P的滑動觸頭從圖示位置向a端移動時(shí),其接入電路的電阻值增大,外電路總電阻增大,由閉合電路的歐姆定律可知,干路的電流I減小;變阻器兩端的電壓U=E-I(R2+r),由I減小,可知U增大,即電容器C兩端的電壓增大,再據(jù)C=,得Q=CU,可判斷出電容器的電荷量Q增大,故B正確,A,C,D錯誤.10.(2019·湖北宜昌月考)如圖所示的電路中,電源的電動勢E=12 V,內(nèi)阻未知,R1=8 ,R2=1.5 ,L為規(guī)格為“3 V3 W”的燈泡,開關(guān)S斷開時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光.不考慮溫度對燈泡電阻的影響.試求:(1)燈泡的額定電流和燈絲電阻;(2)電源的內(nèi)阻;(3)開關(guān)S閉合后,燈泡實(shí)際消耗的功率.解析:(1)對燈泡,由P=IU得燈泡額定電流I=1 A;燈絲電阻RL=3 .(2)S閉合前,E=Ir+IR1+IRL將E=12 V,I=1 A,R1=8 ,RL=3 代入求解得r=1 .(3)開關(guān)S閉合后,電路中總電流為I,則E=Ir+IR1+U2;而I=+代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解得U2=1.2 V燈泡實(shí)際消耗的功率P=0.48 W.答案:(1)1 A3 (2)1 (3)0.48 W(教師備用)1.(2019·江蘇徐州檢測)如圖所示的電路中,電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變,開關(guān)S閉合,電燈L恰能正常發(fā)光,現(xiàn)使變阻器的滑片向b端滑動,則(A)A.電燈L更亮,電流表的示數(shù)減小B.定值電阻R2消耗的功率增大C.電燈L變暗,電源的總功率減小D.電燈L變暗,電流表的示數(shù)增大解析:滑片向b端滑動,接入電路的電阻R1變大,總電流變小,由U=E- Ir知,路端電壓變大,則電流表示數(shù)減小,而燈泡兩端電壓變大,故電燈L更亮.IL變大,故I2變小,R2功率P2=R2變小,故B,C,D錯誤,A正確.2.(2019·浙江嘉興檢測)如圖所示,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,水平放置的平行金屬板間的帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài),若將滑動變阻器R2的滑片向a端移動,則(D)A.電壓表讀數(shù)增大B.電流表讀數(shù)減小C.R1消耗的功率減小D.質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動解析:當(dāng)滑片向a端移動時(shí),滑動變阻器接入電阻減小,總電阻減小;由I=可知,電路中總電流增大;由U=E-Ir知,路端電壓減小,同時(shí)R1兩端的電壓增大,所以電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大,故A,B錯誤.流過R1的電流增大,由公式P=I2R知R1消耗的功率增大,故C錯誤.電容器板間電壓減小,板間電場強(qiáng)度減小,故質(zhì)點(diǎn)P受到的重力大于電場力,質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動,故D正確.3.(2019·黑龍江肇東一中月考)在圖示的電路中,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最上端逐漸滑向最下端的過程中,電壓表V的讀數(shù)變化量為U,電流表A2的讀數(shù)變化量為I2(電表均視為理想電表).則(D)A.電壓表V的讀數(shù)先變小后變大B.電流表A1的讀數(shù)先變大后變小C.電流表A2的讀數(shù)變大D.U與I2的比值為定值解析:滑動變阻器的滑動觸頭P從最上端逐漸滑向最下端的過程中,滑動變阻器的觸頭P上、下兩部分并聯(lián)接入電路,則接入總電阻值先增大后減小,故電路的總電阻先增大后減小,總電流先減小后增大,即電流表A2的讀數(shù)先減小后增大,選項(xiàng)C錯誤;由U=E-Ir知,路端電壓先增大后減小,即電壓表V的讀數(shù)先變大后變小,選項(xiàng)A錯誤;在總電流減小、路端電壓增大過程中,R兩端電壓減小,則滑動變阻器間電壓增大,P向下滑動,A1支路電阻減小,電流增大;在總電流增大、路端電壓減小過程中,R兩端電壓增大,變阻器間電壓減小,上側(cè)部分電阻增大電流減小,則A1支路的電流也增大,故電流表A1的讀數(shù)一直變大,選項(xiàng)B錯誤;由于U=E-Ir,則U=-Ir,即=r,即U與I2的比值為定值,選項(xiàng)D正確.4.(2019·江西南昌檢測)(多選)在如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時(shí),電表的示數(shù)分別用I,U1,U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用I,U1,U2和U3表示.下列比值中正確的是(ACD)A.不變,不變B.變大,變大C.變大,不變D.變大,不變解析:由電路圖可知,U1,U2分別是R1,R2兩端的電壓,電流表測通過這個(gè)電路的總電流,U3是路端電壓,由歐姆定律可知R1=,故選項(xiàng)A正確.將R1與電源看做一“新”電源,有U2=E-I(R1+r),該表達(dá)式為一次函數(shù)關(guān)系式,則=-(R1+r)不變,故選項(xiàng)B錯誤,C正確.由于V3示數(shù)為R1,R2兩端電壓,有=R1+R2,因R2變大,則變大;又由于U3=E-Ir,可知=-r 不變,故D正確.5.(2019·江蘇南通月考)規(guī)格為“8 V4 W”的小燈泡與小型直流電動機(jī)D(其線圈內(nèi)阻為r0=0.4 )并聯(lián)后,接至電動勢為10 V、內(nèi)電阻r=0.5 的電源上,小燈泡恰好正常發(fā)光,求:(1)通過小燈泡的電流IL和電源的內(nèi)電壓U.(2)電路中的總電流I和通過電動機(jī)D的電流ID.(3)電動機(jī)的輸入功率P和電動機(jī)的輸出功率P出.解析:(1)因小燈泡恰好正常發(fā)光,所以路端電壓為U=8 V,對小燈泡由P=IU得通過小燈泡的電流IL=0.5 A,由E=U+U得電源的內(nèi)電壓U=E-U=2 V.(2)由E=U+Ir得電路的總電流I= A=4 A通過電動機(jī)D的電流ID=I-IL=4 A-0.5 A=3.5 A.(3)電動機(jī)的輸入功率P=IDU=3.5 W×8=28 W電動機(jī)的發(fā)熱功率P熱=r0=3.52×0.4 W=4.9 W電動機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=28 W-4.9 W=23.1 W.答案:(1)0.5 A2 V (2)4 A3.5 A(3)28 W23.1 W8